硝酸酸雨及防治-課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第二節(jié)

氮及其化合物

課時3硝酸（強水）：西洋人所造，性最猛烈，能蝕五金。王怡堂先生云∶其水至強，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。此水性猛烈，不可服食。西人凡畫洋畫，必須鏤板于銅上者，先以筆畫銅，或山水人物，以此水漬其間一晝夜，其漬處銅自爛，勝于雕刻。中醫(yī)書籍《本草綱目拾遺》記載：強水是什么？顏色氣味揮發(fā)性狀態(tài)沸點密度無色有刺激性氣味易揮發(fā)液體83℃1.5027g/cm3①硝酸能與水任意比互溶②常用濃硝酸質(zhì)量分數(shù)為69％。③質(zhì)量分數(shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”瓶口有白霧【注意】硝酸具有強腐蝕性和揮發(fā)性，使用時須注意防護和通風(fēng)物理性質(zhì)剛倒出來久置后硝酸是無色液體，但久置的濃硝酸為什么會顯黃色？運輸硝酸的鋁槽車發(fā)生泄露事故，為什么造成大量紅棕色煙霧？（1）不穩(wěn)定性硝酸分解生成的________溶于硝酸中見光或受熱易分解4NO2↑＋O2↑＋2H2O4HNO3或光照長期存放的濃硝酸呈黃色NO2保存濃硝酸需要用棕色細口試劑瓶(避光)、玻璃塞(橡膠塞易被氧化)，放于冷暗處(溫度低)如何除去濃硝酸中的“黃色”？往濃硝酸中通入足量的氧氣，發(fā)生反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使NO2轉(zhuǎn)化為硝酸，即可除去濃硝酸中的“黃色”?；瘜W(xué)性質(zhì)

與指示劑顯色與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與弱酸鹽反應(yīng)硝酸稀硝酸使藍色石蕊溶液變?yōu)榧t色，濃硝酸使藍色石蕊溶液先變紅(酸性)后褪色(強氧化性)。如NaOHH++OH-=H2O如CuO2H++CuO=Cu2++H2O如Na2CO32H++CO32-=H2O+CO2↑回顧濃硫酸性質(zhì)，硝酸能與與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣嗎？【思考】化學(xué)性質(zhì)（3）強氧化性

①與銅反應(yīng)在橡膠塞側(cè)面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，觀察并比較實驗現(xiàn)象。向上拉銅絲，終止反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)銅與濃硝酸反應(yīng)銅與稀硝酸反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論總結(jié)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8H+

+2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2OCu+4H+

+2NO3-

=Cu2++2NO2↑+2H2OCu與HNO3

反應(yīng)，濃度不同，產(chǎn)物不同。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反應(yīng)________

銅絲________

產(chǎn)生_____色氣體，溶液呈綠色劇烈變細紅棕反應(yīng)________

銅絲________

產(chǎn)生_____氣體，氣體接觸空氣時立即變成紅棕色，溶液呈藍色緩慢變細無色（3）強氧化性

①與銅反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)（3）強氧化性濃硝酸中的＋5價氮元素具有很強的得電子能力。濃硝酸和稀硝酸都具有很強的氧化性，且濃度越大氧化性越強，還原劑一般被其氧化為最高價態(tài)。硝酸的還原產(chǎn)物濃稀極稀NO2NON2O、N2、NH3、NH4+化學(xué)性質(zhì)足量的Cu中加入少量的濃硝酸,可能會發(fā)生什么反應(yīng)?(3)反應(yīng)停止后，如果在溶液中再加入足量鹽酸，會出現(xiàn)什么情況

(1)一開始是銅與濃硝酸反應(yīng):Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2)隨著反應(yīng)進行，硝酸由濃變稀，則發(fā)生：溶液中存在NO3-，它遇到H+后，會繼續(xù)氧化銅。3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中性和堿性溶液中NO3-無氧化性，當(dāng)溶液中有大量H+存在時，NO3-就表現(xiàn)出強氧化性?；瘜W(xué)性質(zhì)

大多數(shù)金屬能與硝酸反應(yīng)，但在常溫下，鐵和鋁會被冷的濃硝酸、濃硫酸鈍化，生成一層致密的氧化膜，阻止了酸與內(nèi)層金屬的反應(yīng)，故可以用鐵（鋁）槽車運輸濃硝酸、濃硫酸。硝酸能大多數(shù)金屬反應(yīng)（除鉑、金），那么運輸硝酸用什么容器呢？歸納總結(jié)——硝酸與金屬反應(yīng)規(guī)律①除Au、Pt等少數(shù)金屬外，硝酸幾乎氧化所有的金屬。③一般來說，金屬與硝酸反應(yīng)濃硝酸→NO2，稀硝酸→NO，都無H2放出。②常溫下，F(xiàn)e、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。怎么溶解？化學(xué)性質(zhì)王水

王水又稱“王酸”，是一種腐蝕性非常強、冒黃色霧的液體，是由濃鹽酸(HCl)和濃硝酸(HNO3)按體積比為3:1組成的混合物。

王水中含有硝酸、氯氣和氯化亞硝酰等強氧化劑，同時還含有高濃度的氯離子。正因為如此，王水的氧化能力比硝酸強，不溶于硝酸的黃金，卻可以溶解在王水中?！叭裕}）一笑（硝）”

（3）強氧化性

②與還原性化合物反應(yīng)

如與含S2-

、SO32-

、I-

、Fe2+等的化合物反應(yīng)。

S2-

、SO32-

、Fe2+

、I﹣等還原性離子在酸性條件下不能與NO3-大量共存！3Fe2++4H+

+NO3-

=3Fe3++NO↑+2H2OS2-→S

SO32-→SO42-

I-→I2

Fe2+→Fe3+寫出稀硝酸和Fe2+反應(yīng)的離子方程式：③與非金屬單質(zhì)反應(yīng)S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2↑+2H2O

△C+4HNO3(濃)2H2O+4NO2↑+CO2↑?化學(xué)性質(zhì)濃硫酸與硝酸的比較濃硫酸HNO3穩(wěn)定性酸的通性與Cu反應(yīng)鈍化現(xiàn)象與C反應(yīng)吸水性、脫水性使Fe、Al鈍化濃硝酸

使Fe、Al鈍化有吸水性、脫水性無Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+SO2↑+2H2O△2H2SO4(濃)+C=2SO2↑+CO2↑+2H2O△穩(wěn)定不穩(wěn)定是是Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O4HNO3(濃)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2O化學(xué)性質(zhì)硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料等。工業(yè)上制硝酸的原理是將氨經(jīng)過一系列反應(yīng)得到硝酸：原理HNO3N2H2NH3O2NOO2NO2H2O①②③④①②③④4NH3+5O24NO+6H2O催化劑N2＋3H22NH3高溫、高壓催化劑2NO+O22NO23NO2＋H2O

2HNO3＋NO△工業(yè)制硝酸酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。硫酸型酸雨：煤、石油等化石燃料的燃燒和某些含硫的金屬礦物的冶煉①②③④H2SO3SO2+H2OSO3＋H2O

H2SO42H2SO3+O22H2SO42SO2+O22SO3粉塵等催化劑酸雨的成因硝酸型酸雨：汽車尾氣以及硝酸工業(yè)廢氣等2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO①②酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。酸雨的成因酸雨有很大的危害，其pH小于5.6，能直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具和電纜的腐蝕。導(dǎo)致地下水中重金屬元素含量增加，污染水源直接損傷農(nóng)作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具和電纜的腐蝕酸雨的危害①調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源；②研究煤的脫硫技術(shù)，改進燃燒技術(shù)，減少SO2的排放；③加強工業(yè)廢氣的回收處理；④改進汽車尾氣的處理技術(shù)，提高汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。酸雨的防治環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳氫化合物的排放危害人體健康和植物生長臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽紫外線的傷害加劇赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用、任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境常見的環(huán)境污染【拓展】SO2、氮氧化物的吸收或轉(zhuǎn)化①鈣基固硫法：將生石灰和含硫的煤混合燃燒，S轉(zhuǎn)化為CaSO4。反應(yīng)原理：CaO+SO2=CaSO3、2CaSO3+O2=2CaSO4(生產(chǎn)石膏)總反應(yīng)：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4②氨水脫硫法：將SO2通過氨水并被氧化生成氮肥(NH4)2SO4。反應(yīng)原理：2NH3·H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O、

2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4③